基于一维水沙模型的水库冲沙方式优化研究

在天然河流上修建水库,破坏了河流水沙原本相对平衡的状态。泥沙进入库区后发生落淤,从而导致水库淤积。在水库的实际运用中,冲沙措施被广泛用于减缓水库的淤积速率。然而,冲沙需要耗费水库较多的水量,影响了水库的综合效益,为此必须协调水库淤积与水库兴利效益之间的关系。在选定合理冲沙水位和冲沙流量范围的基础上,应用一维非均匀流不平衡输沙模型,结合某多沙水库现行调度规程,对多种拟定冲沙方案下该水库的冲沙过程进行长期模拟,计算各方案下水库多年平均淤积量和多年平均发电量等指标,据此选取合适的冲沙方案。结果表明,持续时间较长的低水位冲沙方式的冲沙效果相对较好,能够在一定程度上减缓水库的淤积速率,同时发电量的损失也相对较小。     

漫湾水库拦沙对大朝山水库淤积的影响研究

水库泥沙淤积预测是水库调度运行的重点和难点之一,需要用合理的预测模型,大量的实测数据资料,才能进行准确的水库淤积预测.利用韩其为[1]水流挟沙力公式以及戛旧站多年径流、泥沙资料,进行了漫湾水库的拦沙预测分析.对漫湾大坝下游宽级配基岩河床冲刷作了阐述.进行了上游有无漫湾水库蓄水拦沙时,大朝山水库淤积分析计算.分析结果表明,漫湾水库对大朝山水库的拦沙作用是十分明显的.     

三峡水库库区沙峰输移特性研究

近年来,三峡水库入库泥沙大幅减少,水库泥沙淤积大为减轻。受局部暴雨影响,入库泥沙主要集中在典型洪水期间,为水库的沙峰调度提供了有利条件。三峡水库在2012年和2013年汛期成功实施了沙峰调度,取得了较好的排沙减淤效果。利用实测资料分析和数值模拟等方法,对库区沙峰的输移特性和衰减规律进行了系统分析与研究。结果表明:三峡水库蓄水后,库水位抬高,库区水流流速减慢,沙峰输移时间较蓄水前大幅增加;库区沙峰衰减主要与河段长度、流量和泥沙颗粒有关。研究结果可为进一步掌握更精准的沙峰调度时机、制订更科学合理的沙峰排沙调度方案提供技术支撑。     

从"蓄清排浑"水库运用方式与淤积过程关系看水库泥沙数学模型的验证

"蓄清排浑"是协调水库泥沙淤积与兴利矛盾的有效调度方式.长时段、长河段水库泥沙问题的研究目前还主要依赖于数学模型.通过分析当前国内各家模型发现,一定范围内拟定不同运用水位和不同汛后蓄水时间方案,前期淤积总量过程基本一致,但库区泥沙淤积分布和水库后期淤积量却差别很大,对兴利库容影响尤为明显.文中通过研究典型水库淤积过程与运用方式的关系,分析了不同方案运用对水库纵向淤积推进、横断面淤积发展和兴利库容保留程度等的影响,并对水库泥沙数学模型的验证提出了建议.     

基于二维水沙运动模型的锦凌水库调沙运行方案数值模拟研究

泥沙淤积是危害水库正常使用乃至运行安全的重要因素。以辽宁省新建的锦凌水库为例,通过构建的二维水沙运动模型对水库调沙运行方案展开数值模拟研究,根据研究结果提出了最优调度方案,该方案对相似水库的水沙调度研究具有重要的借鉴意义。     

黄河第三次调水调沙试验

黄河第三次调水调沙试验于2004年6月19日-7月13日进行。这次试验利用汛前的水库蓄水，并充分借助自然的力量，通过万家寨、三门峡、小浪底干流水库群的联合调度，辅以人工的泥沙扰动措施，在小浪底库区人工塑造了异重流，调整了其库尾段不利的淤积形态，加大了小浪底水库排沙量，减少了水库淤积；同时，利用进入下游河道水流富余的挟沙能力，在黄河下游“二级悬河”及主槽淤积最为严重的卡口河段实施了河床泥沙扰动，减轻了下游淤积并增强了下游河道的主槽过洪能力。试验取得了预期效果，小浪底库区淤积三角洲冲刷泥沙1．329亿m^3，设计淤积平衡纵剖面以上淤积的0．385亿m^3泥沙被全部冲走，小浪底库尾淤积形态得到了合理调整；下游卡口河段扰起泥沙164．13万m^3，扰沙河段的平滩流量增加了510-640m^3／s；下游河道利津以上各河段均发生冲刷，小浪底一利津共冲刷泥沙0．6422亿t。     

向家坝水电站泥沙淤积计算

为了研究上游为两个水库共同调度的情况下水库泥沙的淤积特性,选取了金沙江干流向家坝水电站作为研究对象.采用自主开发的一维非恒定流泥沙冲淤计算数学模型对向家坝水电站水库泥沙淤积进行了计算,具体对水库库区泥沙淤积、水库河床纵剖面变化、水库库容损失、水库排沙比、库区坝前泥沙淤积厚度作了计算,进一步分析泥沙淤积形态、泥沙淤积速度、库容损失以及排沙比的变化特点,得出了以下结论:由于上游水库的调度作用,使库区来水来沙较天然大不相同,导致库区泥沙淤积呈现带状淤积为主;前期泥沙淤积速度较慢,以后逐年加快,接近平衡时,淤积速度才又减慢;库容损失逐年增加;排沙比较大,水库运行前期排沙比较大但逐年减小,以后又逐年增大至水库淤积平衡.此外,还简要介绍了向家坝、溪洛渡以及雅砻江上的二滩电站的联合运行的综合拦沙效应.     

黄河水库调水调沙研究进展

合理进行水库运用是防治水库泥沙淤积的重要措施之一,是减少水库泥沙淤积的关键,对水库兴利效益的发挥有着极为重要的作用.本文就我国黄河流域水库调水调沙研究进行了简要回顾,并对其研究现状进行了总结与展望.     

黄河中游水库群防洪调度中泥沙处理对策

由于黄河水沙集中的特点，使得中游干流三门峡、小浪底等水库在拦蓄洪水的同时也造成了库区的泥沙淤积，水库防洪调度必须考虑泥沙的处理。通过分析现状黄河中游水库群联合防洪调度方式，阐明防洪调度方案在泥沙处理方面存在的问题，并提出三门峡适时控制、三门峡和小浪底轮流退水、陆浑和故县最后退水等减轻水库和下游河道泥沙淤积的对策。     

长江重庆主城区河段卵石推移质走沙条件研究

三峡水库175 m试验性蓄水后,长江重庆主城区河段泥沙输移发生显著改变。研究重庆主城区河段泥沙输移规律,弄清泥沙输移与三峡水库调度之间的联系,对于优化水库调度,减轻库区淤积具有重要意义。依据寸滩站长系列年卵石推移质原型观测资料,结合二维数学模型和卵石推移质起动公式,分析了重庆主城区河段卵石推移质输移特性变化及走沙条件。结果表明:三峡水库蓄水以来,重庆主城区河段卵石推移质输移量显著减少,卵石颗粒细化,走沙时间也大幅缩短;研究河段内卵石推移质起动的临界条件是三峡水库坝前水位低于157 m,上游来流量大于6 800 m~3/s,并用2016年实测资料加以验证,验证结果较好。研究表明通过三峡水库调度可以加大重庆主城区河段的泥沙输移强度,减轻该河段内的泥沙淤积。     

柳洪水电站沉沙方式对比分析

研究了柳洪水电站沉沙池沉沙与水库沉沙两种方式的水库运行方式和沉沙效果,对两种沉沙方式的泥沙沉降率、过机泥沙、停机时间和影响因素进行对比分析和评价。结果表明,作为一种节约投资的沉沙方案,水库沉沙若采用适当的运行方案可以取得良好的沉沙效果,个别沉沙指标如粗沙沉降率高达95.8%,优于沉沙池沉沙,但停机时间长,影响因素众多,运行方式的确定较为复杂。而沉沙池沉沙技术成熟,运行方式简单,停机时间较短,但投资较大。以库代池沉降泥沙在经济与技术方面具有一定的可行性。     

水库冲沙

由于修建新坝会遇到很多困难，用冲走水库淤积泥沙来维持水库使用寿命的做法已起来越受到重视，回顾了水库冲沙现状，并强调了需要对水库冲沙规划进行风险分析。     

小浪底水库泥沙淤积特性及减淤运用方式探讨

小浪底水库在初期运行管理中采用了调控水位、异重流排沙、调水调沙、相机降低水位排沙、拦粗排细等综合调度运行方式,对减少水库和下游河道的泥沙淤积取得了显著效果。截至2016年汛前,水库累计淤积泥沙30.97亿m3,库区泥沙淤积形态及下游河道过流能力均发生了较大变化,为进一步提高淤积库容的利用率、尽量延长淤积库容的使用年限,对水库泥沙重点监测内容、淤积形态调整、汛期限制水位、调水调沙清水用量等进行了探讨。     

固增水电站水库泥沙淤积及其冲沙调度研究

在山区河流修建水电枢纽往往会修建相应的辅助设施,如沉沙池、调压井等,然而固增电站则是采用以水库代替沉沙池的方案,即"以库代池".通过水库泥沙调度进行沉沙和冲沙试验,起到了传统的地下沉沙池的效果,为工程节约了投资并且减少了工程量.该电站通过改变水库运用方式,合理的控制水库泥沙淤积和排泄水库中的泥沙,可保证设计所需长期有效的日调节库容,取得了良好的效果,值得同类型水库借鉴.     

黄河第三次调水调沙

基于人工扰动方式、更大空间尺度上的黄河第三次调水调沙试验于2004年6月19日正式实施。试验将充分借助自然力量，加之中游水库联合调度塑造人工异重流，形成连续的泄流动力对小浪底水库的淤积泥沙进行冲刷，同时在下游淤积严重的河段进行人工扰动加沙，增加入海洪水的泥沙含量，从而最大限度地实现减淤冲沙的目的。     

多沙水库汛限水位实时动态控制方案研究

水库在汛期使用单一汛限水位有利于保障水库的防洪安全,却大大降低了调度的灵活性和发电效益。对于多沙水库,在进行汛限水位动态控制的研究时,也应对泥沙因素予以考虑。为制定合理的多沙水库汛限水位动态控制方案,先采用预泄能力约束法,基于一维非均匀流不平衡输沙模型,选定水库汛限水位分期动态控制的范围,而后依据汛限水位动态控制预蓄预泄的基本原理,拟定某多沙水库的汛限水位实时动态控制方案。结果表明:在保证防洪安全和冲沙调度的前提下,对水库实施汛期分期及汛限水位动态控制方案,能够有效地提高水库的兴利效益。     

考虑排沙运用的巴家咀水库兴利调度研究

巴家咀水库位于甘肃黄土地貌地区,天然来水含沙量大,库区泥沙淤积严重,是典型的承担排沙任务的供水水库,亟需编制综合考虑排沙与供水运用的调度规程.为此分析了巴家咀水库来沙与排沙特性,提出一种基于实测排沙数据采用线性回归分析拟合的排沙能力反正切函数,确定了7、8月份为主要排沙期,提出敞泄排沙与蓄清排浑两种排沙方案,分别采用迭...     

2020年三峡水库沙峰排沙调度分析

为了减少三峡水库库区泥沙淤积,提高水库排沙效率,2020年8月中旬长江4、5号洪水期间,在泥沙实时监测和精确预报的基础上,三峡水库进行了沙峰排沙调度.调度期间,三峡水库坝前最高调洪水位虽然高达167.65 m,但此次沙峰过程排沙比仍达到了27％,比试验性蓄水以来平均排沙比高9％,沙峰排沙调度取得良好效果.对2020年长...     

水库冲沙

由于修建新坝会遇到很多困难 ,用冲走水库淤积泥沙来维持水库使用寿命的做法已越来越受到重视。回顾了水库冲沙现状 ,并强调了需要对水库冲沙规划进行风险分析     

闹德海水库泥沙冲淤特性与排沙期分析

基于闹德海水库建库以来历次大洪水前后库区泥沙淤积分析,指出库区具有大洪水年淤积、中小洪水年冲刷的规律,提出在现行调度运用方式下排沙期的时间安排,分析设置排沙期对水库供水的影响。结果表明:设置排沙期在有效减少库区泥沙淤积的同时,对主要用水户的供水量和供水保证率均无影响。为闹德海水库汛期敞泄排沙提供操作性依据。